五因素玉米剥皮试验装置与试验设计研究

以黄淮海地区为代表的一年两熟制地区,由于玉米可生长期短、收获时间紧,收获时果穗含水率较高,摘穗时易产生断茎,且苞叶与果穗贴合紧密,剥皮作业质量效果较难保证,剥净率与啃穗率、脱落籽粒破损之间矛盾突出。目前,对高含水率(≥40%)果穗剥皮装置的系统理论与试验研究均较少,因而本文设计了5因素玉米剥皮试验装置,可以进行槽型布置和平面布置两种剥皮装置的室内试验。通过调整压送器与剥皮辊距离、剥皮辊倾角、剥皮辊转速、压送轮转速及剥皮辊组合形式等关键因素水平,以苞叶剥净率、啃穗落粒率和籽粒破损率为评价指标,进行多因素多水平正交试验,确定剥皮装置的最佳参数组合,为玉米联合收获机剥皮装置选型和参数设计提供依据。     

玉米剥皮装置的设计研究

根据农艺过程中对玉米剥皮装置的要求,设计了与4YW-2型玉米联合收获机配套使用的玉米剥皮装置,该部分主要由入料口、剥皮装置、压送装置、输送搅龙及传动装置等部分组成,可以一次作业完成玉米穗的传送、剥皮、玉米与苞叶的分隔收集等作业。为此,以玉米苞叶的剥净率、落籽率、籽粒损失率和生产率为主要指标,计算了部分零部件的结构尺寸。该玉米剥皮装置在4YW-2型玉米联合收获机上配置紧凑协调,作业顺畅可靠,玉米剥皮过程中剥净率达90%以上、作业损失率低于4%,保证了联合收获的作业性能指标,提高了联合收获机的生产效率。     

基于知识工程的玉米果穗剥皮装置设计

收获机械结构复杂多样,使用季节性强,且用户多样性、定制化需求特征明显,传统研发模式存在设计周期长、效率低和质量难以保证等问题。本文以玉米联合收获机果穗剥皮装置为研究对象,根据剥皮装置结构特征、技术参数和性能评价指标之间的关系,提出了基于知识工程的玉米果穗剥皮装置设计方法。首先明确剥皮装置设计流程,制定模块化设计方案,按照功能划分为专用件模块、通用件模块和标准件模块,其中专用件模块为剥皮装置核心组成部件,主要包括剥皮辊、压送器,通用件模块包括喂入辊、输送机构、排杂器、传动机构和果穗回收机构等,标准件模块包括传动件、连接紧固件和轴承等。然后按照标准、规范和约束范围,建立剥皮装置相关设计知识库,分析玉米品种特性、作业形式、传动方案、结构参数和工作参数之间的数学关系,同时利用框架式表示法对剥皮装置进行分解,建立自顶向下的谱系层次结构。基于果穗运动学和动力学分析,融合文献资料、试验数据和专家经验,建立了剥皮装置工作性能评价模型,包括苞叶剥净率评价模型、籽粒损失率评价模型和籽粒破碎率评价模型。基于Visual Studio平台,融合知识库、推理机、评价模型和系统人机界面,开发了基于知识工程的玉米剥皮装置设计系统,实现用户需求参数输入下设计参数的实时计算输出及参数评价。基于上述研究,以TPJ16型玉米果穗剥皮装置参数为例,在交互界面输入功率7.5kW、喂入量16.6t,计算获取剥皮装置关键结构参数和运动参数,并进行设计参数的性能评价,求解结果表明该剥皮装置的苞叶剥净率为96.01%,籽粒破碎率为1.42%,籽粒损失率为3.25%。     

5YPJ型玉米剥皮机设计

我国玉米收获机械化研究起步晚且发展缓慢,玉米剥皮是玉米机械化收获中最薄弱的环节。玉米剥皮机械的研发尤其是与玉米收获机相配套的剥皮机械,仍处于起步阶段。针对现有类型的与玉米联合收获机配套的剥皮装置进行改进和优化设计,开发一种5YPJ型玉米联合收获机剥皮装置,解决玉米联合收获机剥皮装置存在的玉米苞叶剥净率低,子粒损失率、破碎率过高的问题,并提高与玉米联合收获机配套适应性。      

玉米摘穗装置的研究设计

摘穗装置是玉米收获机的关键部件,能够直接影响其摘穗性能和技术指标,即收获损失率、籽粒破碎率、果穗含杂率等,其工作可靠性也对整机有着举足轻重的影响.为此,通过对现有摘穗装置结构形式进行比较、选择,对卧式摘穗装置进行了初步的研究设计,为后续的优化设计奠定技术基础.     

玉米联合收割机剥皮装置的设计

<正>剥皮装置作为玉米联合收获机的主要工作部件,其工作性能(剥皮生产率、剥净率、籽粒脱落率、破碎率)对整机的工作性能影响很大,合理配置剥皮装置的结构及运动参数能够降低整机的成本,提高工作效率及工作性能。     

基于TRIZ理论的种子玉米剥皮机构设计与试验

与大田玉米剥皮作业相比,种子玉米剥皮对苞叶剥净率、籽粒破碎率和落粒率具有较高的农艺要求。针对种子玉米缺乏高效低损的剥皮手段问题,采用TRIZ理论联合显式动力学仿真与高速摄像技术开展了种子玉米剥皮机构设计方法研究。首先,基于TRIZ理论解决了种子玉米剥皮机构关键结构设计问题,并完成了剥皮机构的详细设计;其次,利用LS-DYNA进行了剥皮系统-种子玉米果穗的显式动力学仿真,分析种子玉米果穗运动过程及受力情况,验证了剥皮机构设计的合理性;搭建了高速摄像试验台,通过对种子玉米剥皮过程高速摄像的逐帧分析,并与仿真结果相比,得出3种工况下速度最大误差分别为0.035、0.066、0.095m/s,验证了剥皮辊分段设计的合理性;最后选择苞叶剥净率、籽粒破碎率及落粒率为性能指标开展了种子玉米剥皮试验,在3种工况下,试验结果满足种子玉米剥皮机构的性能指标要求。     

丘陵山区玉米果穗剥皮装置设计与试验

针对现有丘陵山区小型玉米收获机在复杂田间环境收获果穗时,存在适应性差、剥皮装置籽粒损伤率高、剥净率低等问题,设计了具有双液压姿态调整的剥皮装置,其剥皮辊采用鱼鳞+双螺旋式橡胶辊组合,在提高剥净率的同时,减小了籽粒损失率。对玉米果穗剥皮装置进行了性能分析和参数优化,以便达到降低籽粒损失率、提高果穗剥净率的目的。采用二次回归正交组合试验方案,以剥皮辊转速、作业行驶速度、剥皮装置与水平面倾角以及压送装置转速为试验因素,以籽粒损失率和果穗剥净率为试验指标进行试验,建立参数优化数学模型。利用Design-Expert中Optimization模块进行优化,结果表明:当剥皮辊转速为853.081r/min、行驶速度为0.799 955m/s、倾角为16°、压送装置为500r/min时,籽粒损失率为0.204 945%,剥净率为98.1179%。为方便样机的加工与制作,对优化参数进行圆整处理,即剥皮辊转速为850r/min,行驶速度为0.8m/s,倾角为16°,压送装置为500r/min,并进行样机试验,结果表明:优化参数满足山地丘陵地区玉米果穗收获相关技术要求。     

小区玉米收获机摘穗装置的设计

为解决小区玉米摘穗时果穗损失率高、籽粒破碎高率等问题,研制了一种摘穗装置。该装置采用可调式板式摘穗机构,利用摘穗板仿形及表面喷塑处理,能够大大降低育种玉米割台摘穗过程中的果穗损失率和籽粒破碎率。室内台架试验和田间试验结果表明:该摘穗装置的果穗损失率为1.22%,籽粒破碎率为0.86%,与其他同类装置相比果穗损失率和籽粒破碎率分别降低了18%和21%。该研究为小区玉米收获割台的优化提供了有益的借鉴和理论支撑。     

自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为有效解决我国现有技术玉米联合收获机没有多功能玉米秸秆综合利用功能的缺陷,满足不同地区和用户对玉米秸秆利用的不同需求,实现玉米联合收获机的大范围跨区作业,设计了4YZD-4型自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机。该机采用板式摘穗单元组成上层果穗收获台,滚筒式切割器、秸秆输送铺放搅龙、浮动单双辊混合压送机构组成下层秸秆收获台,秸秆切碎还田装置和抛掷装置与整机底盘独立安装,能一次性完成玉米果穗收获、果穗剥皮和集箱,玉米秸秆切割、集条铺放、切碎还田、切碎回收、旋耕灭茬的联合作业功能,为我国大中型玉米穗茎兼收联合作业机械的研发提供了技术依据和应用实例。     

4YZP-3型自走式玉米收获机设计

针对黄淮海地区和冬麦区玉米栽种特点,借鉴已有的经验,研制了4YZP-3型自走式玉米联合收获机,并介绍了整体机型、传动系统和关键部件的结构设计和技术特点。割台部分采用新型拨禾链分离装置,可将不对行玉米植株及时抓取并稳定送入到摘穗装置中;对剥皮机进行了优化设计和合理配置,大大提高了果穗剥净率,降低了籽粒破碎率和损伤率。田间试验和分析表明:其各项性能指标均符合玉米收获机行业标准,研究成果可为玉米收获机械的研究和发展提供借鉴。     

4YZP-2A型自走式玉米收获机设计

根据黄淮海地区玉米种植收获特点,设计了4YZP-2A型自走式玉米收获机。介绍了整机、传动系统及主要工作部件的结构设计及技术特点。摘穗台采用拨禾星轮不对行玉米收获装置,将玉米植株有效抓取并有序地喂入到摘穗装置中;并对剥皮机进行了优化设计与合理配置,使果穗剥净率大大提高。通过田间试验和检测,证明符合国家相关标准规定,并通过了山东省农机试验鉴定站的鉴定。      

高低辊组合式鲜食玉米柔性剥皮装置设计与试验

针对我国鲜食玉米收获过程中剥皮装备机械工作效率低、剥皮损坏率高等问题,在现有剥皮装置结构的基础上,设计了一种“柔性分段辊型+螺旋调节架”组合式和橡胶频率振动板相匹配的柔性剥皮装置。根据鲜食玉米物理特性,对鲜食玉米剥皮过程进行力学与运动学分析,确定了影响剥皮性能的主要因素,并对该剥皮装置进行了结构设计及参数分析。运用ANSYS Workbench/LS-DYDA模块对鲜食玉米果穗剥皮过程进行仿真,根据理论分析和仿真结果设计了剥皮样机,开展了剥皮试验。为获得样机最佳试验物料,以果穗长度、果穗直径、果穗含水率作为试验因素进行单因素试验,确定长度为260～280 mm、直径为64～66 mm、含水率为66.5%～69%的果穗作为剥皮机正交试验物料的样品。利用Design-Expert软件设计三因素三水平正交试验,以剥皮辊转速、剥皮辊倾角和振动板振动频率作为试验因素,以苞叶剥净率、籽粒破损率作为试验指标。结果表明：对苞叶剥净率和籽粒破损率影响由大到小均为剥皮辊转速、剥皮辊倾角、振动板振动频率;最优参数组合为：剥皮辊转速478.72 r/min、剥皮辊倾角8.05°、振动板振动频率259.20次/...     

发展玉米收获机械化 推进玉米全程机械化进程

1当前影响辽宁省发展玉米收获的制约因素 1.1玉米收获机械制造质量不过关、机具性能差、作业效果不佳.玉米收获机仍处在技术生长期,本身还存在不少设计和制造方面的缺陷,主要表现在籽粒破损率、损失率和果穗损失率较高,清洁率较低;作业功能只能进行摘穗集箱和秸秆还田作业,有些机型虽有剥皮机构,但剥皮效果不好,存在剥皮不净,分离不清和损伤果穗现象;许多机型的摘穗、割台、秸秆还田及升运等机构存在制造质量问题,导致作业故障率高,堵塞现象和零件脱落卡死现象严重;对倒伏后玉米,多数机型无法进行收获.     

佳联4行自走式玉米收获机

<正>佳联4行自走式玉米收获机,是以柴油机为动力装置的玉米收获机械,主要由摘穗台、前升运器、驾驶台、操纵系统、驾驶室、行走底盘、发动机、剥皮机构、后升运器、果穗箱、切碎器、液压系统和电器系统等组成,可一次完成摘穗、果穗剥皮、果穗收集、装箱、秸秆灭茬及籽粒回收等作业,能满足不同地区用户的需求。     

玉米收获机剥皮质量影响因素与处理方法

玉米生产过程中，玉米收获机实现了快速普及，机械化收获显著提升了玉米收获效率，有利于争抢农时，保证粮食品质。剥皮装置是玉米联合收获机的重要功能结构，能实现在玉米摘穗后将果穗表面的苞叶去除，减少了机械收获后的作业工序。从玉米收获机的应用实际情况出发，分析了剥皮装置的技术特征与工作原理，介绍了剥皮质量评定的关键参数，分析了剥皮质量的影响因素，并就剥皮装置的典型故障给出了合理处置方法。     

4YZ-4型自走式玉米联合收获机

图１４YZ－４型自走式玉米联合收获机结构简图１．摘穗台２．驾驶台３驾驶室４．升运器５．行走底盘６．剥皮部件７．秸秆粉碎器８．果穗箱由中国收获机械总公司研制开发的４YZ－４型走式玉米联合收获机于２００１年５月通过国家级鉴和项目验收，该产品及主要性能指标处于国内同产品先进水平。现介绍该机的主要特点和关键术。１工艺流程及技术指标收获工艺：摘穗———果穗输送———果穗剥除叶———果穗收集装车———秸杆粉碎还田（或粉碎集装车）技术指标行距调整范围（mm）５５０～７００喂入量（kg／s）４～６苞叶剥净率（％）≥８…     

小型玉米收获机的设计试验与参数优化

立足于丘陵山区玉米收获的实际需要,结合西南玉米区的特有地形及玉米种植农艺要求,设计了一种基于微耕机底盘驱动的小型玉米收获机。在1 G-105微耕机的基础上,增加了合适的摘穗装置和切碎装置,确定了相关的结构、装配及工作参数。以籽粒损失率、果穗损失率、籽粒破碎率及秸秆粉碎长度合格率为指标,对其分别进行了室内试验和田间试验。结果表明:该玉米收获机的相关指标达到NY/T645-2002《玉米收获机质量评价技术规范》的要求,能够满足丘陵山区玉米机械化收获的要求。     

玉米小区收获机低损摘穗装置的设计与试验

针对玉米小区收获机在育种收获摘穗过程中存在的籽粒损失率高、破碎率高的问题,创新设计了一种“拉-压-摘”组合式的低损摘穗装置。通过对各关键部件的理论分析,确定了装置主要结构的整体参数,压茎轮直径62mm、长度400mm。田间试验结果表明:摘穗装置的籽粒损失率为0.72%,籽粒破碎率为0.33%,有效保证了玉米小区收获机的低损摘穗作业,可为玉米小区收获机低损摘穗技术的研究提供参考。     

小型玉米收获机

正落地果穗不大于2%,落粒损失不大于1%;籽粒破碎率低,不大于1%;带有剥苞叶装置的,苞叶剥除干净;秸秆还田时粉碎效果好,抛洒均匀,秸秆青贮收获率高,切碎均匀;配套18～30马力便可轻松运行;工作效率3～5亩/小时;能够适应不同行距、自然高度、产量、成熟程度甚至倒伏的玉米及不同的种植农艺。巩义市大河重工机器厂